JP2009536912A - 高密度であって垂直方向に整列されたカーボンナノチューブの補助付きの選択的成長 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、概して、選択的な態様でのカーボンナノチューブの成長に関する。
カーボンナノチューブ(CNT)は、それらの高い熱伝導性、大きな電流容量、および優れた物理的及び化学的安定性が理由で、次世代のコンピュータチップの基本的な構成要素として提案されている。しかしながら、シリコン技術に基づいて従来型のチップを集積させるためには、高密度であって一定の順序で整列されたCNTが必要である。CNTは多くの様々な方法によって製造されているが、CNTの成長を制御するためのそのような努力のほとんどは、前駆物質ガス(precursor gas)、それらの流速、合成の圧力および温度(synthesis pressure and temperature)、外部バイアス、および触媒の組成およびサイズを調整することによって、達成されてきた。歩留り(yield)、フィルム被覆範囲、密度、配列、均一性およびパターン形成の観点でのCNTの品質は、マイクロエレクトロニクスの要件を満足するためには十分なものではなかった。これまでのところ、シリコンチップ上の素子を用いたCNT構造の集積化は、非常に限られており、大幅な改善が望まれている。
本発明は、触媒のテンプレート層を用いることによる、高密度のCNT構造の選択的な成長によって、上述の必要性に対処する。薄い鉄(Fe)の触媒層をタンタル(Ta)の薄層上に堆積させることによって形成されるテンプレートは、1011/cm2を超える密度を有する垂直方向に整列されたCNTの配列の成長を大幅に向上させる。
Claims (20)
- 基板上にカーボンナノチューブを成長させる方法であって、
該基板上にタンタルの層を堆積させるステップと、
該タンタルの層上に鉄の触媒層を堆積させるステップと、
該鉄の触媒層からカーボンナノチューブを成長させるステップと
を包含する、方法。 - 前記タンタルの層上に前記鉄の触媒層を堆積させる前記ステップは、該鉄の触媒層をアニーリングし、鉄のアイランドを形成するステップをさらに含み、該鉄のアイランドからカーボンナノチューブが成長される、請求項1に記載の方法。
- 前記基板は、シリコン上の二酸化シリコンを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記成長させるステップは、化学気相堆積法を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記化学気相堆積法は、熱触媒の化学気相堆積法を含む、請求項4に記載の方法。
- 基板と、
該基板上のタンタルの層と、
該タンタルの層上の鉄の触媒層と、
該鉄の触媒層から成長されたカーボンナノチューブと
を含む、構造。 - 前記鉄の触媒層は、アニーリングされ、鉄のアイランドを形成し、該鉄のアイランドからカーボンナノチューブが成長される、請求項6に記載の構造。
- 前記基板は、シリコン上の二酸化シリコンを含む、請求項6に記載の構造。
- 基板上に堆積された第1の層と、
該第1の層上に堆積された触媒層であって、該第1の層の表面エネルギーは、該第1の層と該触媒層との間の界面の表面エネルギーを超過し、その結果、該触媒層のアイランドが、該第1の層上に形成される、触媒層と、
該触媒層上に成長されたナノチューブと
を含む、構造。 - 前記触媒層は鉄を含む、請求項9に記載の構造。
- 前記第1の層はタンタルを含む、請求項9に記載の構造。
- 前記第1の層はタンタルを含む、請求項10に記載の構造。
- 前記基板はシリコンを含む、請求項9に記載の構造。
- 前記基板はシリコン上の二酸化シリコンを含む、請求項9に記載の構造。
- 前記構造はビアを含む、請求項12に記載の構造。
- 前記構造はRFフィルタを含む、請求項12に記載の構造。
- 前記RFフィルタは、
第1の誘電体上の第1のコンダクタと、
第2の誘電体上の第2のコンダクタと
をさらに含み、
前記カーボンナノチューブは該誘電体の間に挟まれている、請求項16に記載の構造。 - 基板上にナノチューブを成長させる方法であって、
基板上に第1の層を堆積させるステップと、
該第1の層上に触媒層を堆積させるステップであって、該第1の層の表面エネルギーは、該第1の層と該触媒層との間の界面の表面エネルギーを超過し、その結果、該触媒層のアイランドが、該第1の層上に形成される、ステップと、
該触媒層上にナノチューブを成長させるステップと
を包含する、方法。 - 前記触媒層は鉄を含む、請求項18に記載の方法。
- 前記第1の層はタンタルを含む、請求項18に記載の方法。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011068509A (ja) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Aisin Seiki Co Ltd | カーボンナノチューブ複合体およびその製造方法 |
JP2012253302A (ja) * | 2011-06-07 | 2012-12-20 | Fujitsu Ltd | 熱電素子及びその製造方法 |
JP2013545700A (ja) * | 2010-10-18 | 2013-12-26 | スモルテク アクティエボラーグ | ナノ構造体デバイス及びナノ構造体の製造方法 |
US10378104B2 (en) | 2013-11-13 | 2019-08-13 | Tokyo Electron Limited | Process for producing carbon nanotubes and method for forming wiring |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9005755B2 (en) | 2007-01-03 | 2015-04-14 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | CNS-infused carbon nanomaterials and process therefor |
US8951632B2 (en) | 2007-01-03 | 2015-02-10 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | CNT-infused carbon fiber materials and process therefor |
US20100279569A1 (en) * | 2007-01-03 | 2010-11-04 | Lockheed Martin Corporation | Cnt-infused glass fiber materials and process therefor |
US8951631B2 (en) * | 2007-01-03 | 2015-02-10 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | CNT-infused metal fiber materials and process therefor |
US8784673B2 (en) * | 2008-11-14 | 2014-07-22 | Northeastern University | Highly organized single-walled carbon nanotube networks and method of making using template guided fluidic assembly |
US8580342B2 (en) | 2009-02-27 | 2013-11-12 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Low temperature CNT growth using gas-preheat method |
JP5158809B2 (ja) * | 2009-02-27 | 2013-03-06 | 公立大学法人高知工科大学 | 電子放出素子 |
US20100227134A1 (en) | 2009-03-03 | 2010-09-09 | Lockheed Martin Corporation | Method for the prevention of nanoparticle agglomeration at high temperatures |
US20100260998A1 (en) * | 2009-04-10 | 2010-10-14 | Lockheed Martin Corporation | Fiber sizing comprising nanoparticles |
BRPI1014624A2 (pt) * | 2009-04-30 | 2016-04-05 | Applied Nanostructured Sols | método e sistema para catálise bem próxima para síntese de nanotubos de carbono |
KR20120036890A (ko) | 2009-08-03 | 2012-04-18 | 어플라이드 나노스트럭처드 솔루션스, 엘엘씨. | 복합재 섬유에 나노입자의 결합 |
US8784937B2 (en) | 2010-09-14 | 2014-07-22 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Glass substrates having carbon nanotubes grown thereon and methods for production thereof |
BR112013005529A2 (pt) | 2010-09-22 | 2016-05-03 | Applied Nanostructured Sols | substratos de fibras de carbono que têm nanotubos de carbono desenvolvidos nos mesmos, e processos para a produção dos mesmos |
KR101545637B1 (ko) * | 2013-12-17 | 2015-08-19 | 전자부품연구원 | 탄소지지체와 탄소나노튜브가 직접 연결된 형태의 3차원 구조를 갖는 탄소 나노구조체 제조방법 |
FR3052881B1 (fr) * | 2016-06-21 | 2020-10-02 | Lvmh Swiss Mft Sa | Piece pour mouvement horloger, mouvement horloger, piece d'horlogerie et procede de fabrication d'une telle piece pour mouvement horloger |
EP4174219A1 (en) | 2021-11-02 | 2023-05-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Nanowire array structures for integration, products incorporating the structures, and methods of manufacture thereof |
WO2023156821A1 (en) * | 2022-02-18 | 2023-08-24 | Ptt Lng Company Limited | A process for producing carbon nanotubes and a carbon nanotube product resulting thereform |
CN115676806A (zh) * | 2022-08-24 | 2023-02-03 | 西安交通大学 | 一种双面生长高面密度垂直阵列碳纳米管及其制备方法和应用 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002080361A1 (en) * | 2001-03-30 | 2002-10-10 | California Institute Of Technology | Carbon nanotube array rf filter |
JP2004026532A (ja) * | 2002-06-24 | 2004-01-29 | Honda Motor Co Ltd | カーボンナノチューブの形成方法 |
JP2004513054A (ja) * | 2000-11-13 | 2004-04-30 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 単壁型カーボン・ナノチューブの製造方法 |
JP2005350342A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-12-22 | Ulvac Japan Ltd | カーボンナノチューブの作製方法及びその方法を実施するプラズマcvd装置 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002518280A (ja) * | 1998-06-19 | 2002-06-25 | ザ・リサーチ・ファウンデーション・オブ・ステイト・ユニバーシティ・オブ・ニューヨーク | 整列した自立炭素ナノチューブおよびその合成 |
US6346189B1 (en) * | 1998-08-14 | 2002-02-12 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Carbon nanotube structures made using catalyst islands |
AUPQ304199A0 (en) * | 1999-09-23 | 1999-10-21 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Patterned carbon nanotubes |
DE10123876A1 (de) * | 2001-05-16 | 2002-11-28 | Infineon Technologies Ag | Nanoröhren-Anordnung und Verfahren zum Herstellen einer Nanoröhren-Anordnung |
US6835591B2 (en) * | 2001-07-25 | 2004-12-28 | Nantero, Inc. | Methods of nanotube films and articles |
US6858197B1 (en) * | 2002-03-13 | 2005-02-22 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Controlled patterning and growth of single wall and multi-wall carbon nanotubes |
US20030211724A1 (en) * | 2002-05-10 | 2003-11-13 | Texas Instruments Incorporated | Providing electrical conductivity between an active region and a conductive layer in a semiconductor device using carbon nanotubes |
US20040009115A1 (en) * | 2002-06-13 | 2004-01-15 | Wee Thye Shen Andrew | Selective area growth of aligned carbon nanotubes on a modified catalytic surface |
US7162308B2 (en) * | 2002-11-26 | 2007-01-09 | Wilson Greatbatch Technologies, Inc. | Nanotube coatings for implantable electrodes |
US6933222B2 (en) * | 2003-01-02 | 2005-08-23 | Intel Corporation | Microcircuit fabrication and interconnection |
CN1286716C (zh) * | 2003-03-19 | 2006-11-29 | 清华大学 | 一种生长碳纳米管的方法 |
TWI285450B (en) * | 2003-09-26 | 2007-08-11 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Magnetic recording material and method for making the same |
US7038299B2 (en) * | 2003-12-11 | 2006-05-02 | International Business Machines Corporation | Selective synthesis of semiconducting carbon nanotubes |
KR100590828B1 (ko) * | 2004-02-02 | 2006-06-19 | 학교법인 한양학원 | 탄소나노튜브의 제조방법 |
US7157990B1 (en) * | 2004-05-21 | 2007-01-02 | Northrop Grumman Corporation | Radio frequency device and method using a carbon nanotube array |
-
2006
- 2006-04-17 US US11/405,657 patent/US20100117764A1/en not_active Abandoned
-
2007
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- 2007-04-16 EP EP07868233A patent/EP2029482A2/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004513054A (ja) * | 2000-11-13 | 2004-04-30 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 単壁型カーボン・ナノチューブの製造方法 |
WO2002080361A1 (en) * | 2001-03-30 | 2002-10-10 | California Institute Of Technology | Carbon nanotube array rf filter |
JP2004026532A (ja) * | 2002-06-24 | 2004-01-29 | Honda Motor Co Ltd | カーボンナノチューブの形成方法 |
JP2005350342A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-12-22 | Ulvac Japan Ltd | カーボンナノチューブの作製方法及びその方法を実施するプラズマcvd装置 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011068509A (ja) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Aisin Seiki Co Ltd | カーボンナノチューブ複合体およびその製造方法 |
JP2013545700A (ja) * | 2010-10-18 | 2013-12-26 | スモルテク アクティエボラーグ | ナノ構造体デバイス及びナノ構造体の製造方法 |
US9206532B2 (en) | 2010-10-18 | 2015-12-08 | Smoltek Ab | Nanostructure device and method for manufacturing nanostructures |
KR101736303B1 (ko) * | 2010-10-18 | 2017-05-16 | 스몰텍 에이비 | 나노구조 디바이스 및 나노구조 제조방법 |
KR20180108909A (ko) * | 2010-10-18 | 2018-10-04 | 스몰텍 에이비 | 나노구조 디바이스 및 나노구조 제조방법 |
KR101903714B1 (ko) * | 2010-10-18 | 2018-10-05 | 스몰텍 에이비 | 나노구조 디바이스 및 나노구조 제조방법 |
KR101970209B1 (ko) * | 2010-10-18 | 2019-04-18 | 스몰텍 에이비 | 나노구조 디바이스 및 나노구조 제조방법 |
JP2012253302A (ja) * | 2011-06-07 | 2012-12-20 | Fujitsu Ltd | 熱電素子及びその製造方法 |
US10378104B2 (en) | 2013-11-13 | 2019-08-13 | Tokyo Electron Limited | Process for producing carbon nanotubes and method for forming wiring |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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